认知 人行为背后的思维与智能

认知

第三章 问题解决/55

产生式系统/57

联想/62

问题空间/65

问题解决的途径/69

问题解决的策略/86

问题解决策略的产生式系统/98

第四章口语记录分析/105

口语记录与内省/107

口语报告的用途/109

口语记录的分析技术/118

附录Ⅰ 解决河内塔问题的口语记录示例/126

附录Ⅱ解决物理问题的口语记录示例/138

第五章 语义丰富领域/141

专家的知识/143

专家的直觉/154

心理表征的作用/158

物理直觉问题/173

对问题的理解/192

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目 录

问题同型/197

结构不合理的问题/203

第六章 学 习/211

学习的基本原理和分类/213

学习过程/217

第七章概念的形成/225

概念的归纳/227

顺序模式/234

归纳推理和演绎推理/242

第八章发现过程/249

材料驱动归纳/252

理论驱动归纳/257

结束语/264

致谢/273

参考文献和计量单位换算表/274

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第一章

绪论

心理活动的最高级层次是思维策略，下面一级是初级信息加工过程，最下层是生理过程，即中枢神经系统、神经元和大脑的活动。计算机的最上层是计算机程序，下面两层是计算机语言和计算机硬件。

科学理论可以分为不同的层次、不同的水平，心理学的理论也是这样。心理学有不同的派别，认知心理学与这些派别都有关系。在本章里我们先谈心理学的理论与派别，再谈心理学的规律和个别差异，以及用哪些规律把个别差异概括起来，最后谈谈学习的规律。

认知心理学的主要目的和兴趣在于解释人类的复杂行为。概念的形成、问题的解决以及语言等都是人类的复杂行为。人们要研究这些现象，总是先从研究简单的开始，进而研究复杂的。过去，巴甫洛夫（I.P.Pavlov）和华生（J.B.Watson）就是以反射为基础来研究复杂行为的。从简单走向复杂的研究方法是合理的研究方法，但不是唯一的方法。认知心理学是以远比简单条件反射复杂得多的方法去研究人类行为的。

科学理论的层次和规律

心理学可以像物理学那样，从不同的水平研究人类的行为。物理学有不同的层次，例如，对一个杯子，物体力学可以研究它的原子结构，也可以研究它与其他物体的相互关系，还可以研究它的离子运动。我们不必等待原子结构问题解决之后再去研究整个物体力学；要研究一个杯子的下落，也不必同时去研究构成杯子的原子结构。在心理学中也有同样的情况，不一定非要对神经元、神经突触有清楚的了解才能提出生理学理论，也不一定非要有生理学理论才能着手研究人类的高级复杂行为。在其他科学领域也是如此，例如电子计算机的研究，不一定要对硬件有清楚的了解才能研究软件，计算机程序该如何编写是可以单独进行研究的。这并不是说理论水平之间没有相互关系，而是说可以从不同水平去研究，在研究中考虑它们之间的相互关系。自然界的规律都有不同的层次，所以科学研究也可以从不同的层次进行探讨，既可以从高级水平着手，也可以从低级水平着手。

第一章绪论

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这种不同层次的研究方法如何应用到心理学中，又怎样指导心理学的研究呢?心理学的研究有三种不同的途径，也就是有三种不同的层次和水平。第一级水平是研究复杂行为，例如研究问题解决、概念形成和语言现象。第二级水平是研究简单的信息加工过程，例如对光点的感觉、图形知觉的形成等都是简单的信息加工。研究简单信息加工过程以反应时间、干扰时间为指标。第三级水平是生理水平，例如对中枢神经过程、神经结构的研究。这个领域很活跃，进展较快。当心理学研究越来越深入的时候，对这三种现象都有所了解，对它们之间的关系也就有了较深的认识。像化学一样，随着化学的发展，对复杂的化学反应与低级的物理过程的关系就有了进一步了解。在当前的心理学研究中，对复杂行为和简单信息加工的关系研究得比较多，对它们的生理过程也有所揭露，例如对汉字的识别及其神经生理过程，现在也都有了一定的认识。

认知

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心理学在20世纪的发展过程中，大多数研究者的工作长期集中于第二级水平，即简单信息加工过程的研究。实验心理学对这个领域作出了贡献。最近几十年来，在第一级复杂水平和第三级生理水平上的研究没有多大进展。如果考查一下这三级水平之间的关系，即复杂行为和简单信息加工的关系、简单信息加工过程和生理过程的关系，就会发现，它们都是以较低级的水平为基础的。最近我们已经能够初步说明复杂行为是怎样通过简单信息加工进行的，但对简单信息加工过程与生理过程的关系还说不清楚。尽管简单信息加工的研究有了很大的成绩，但对简单信息加工过程的生理机制却了解得甚少。在计算机科学领域内，计算机能够按照程序完成复杂任务，它包括两个水平：一个水平是用计算机语言编写程序，这是计算机软件；另一个水平是计算机硬件，即它本身的电子结构和物理构造。我们在计算机研究领域里可以离开硬件而相对独立地研究软件，这方面的研究在最近几十年已有很大发展。不同程序和语言可以应用到不同的硬件上去。总之，这些都说明自然界的规律有不同的层次，人们可以从不同的层次去进行科学研究。

第一章 绪 论

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在物理学这门很成熟的学科里，有牛顿的万有引力定律，这种定律是定量的分析，很有说服力。我们曾设想心理学要有这种规律才能成为真正的科学。但这种观点比较狭隘，而且不切实际。其他科学领域的规律也不一定都是定量的分析。化学、分子生物学甚至物理学的一些规律就属于定性结构的规律。例如帕斯特的“疾病是由病菌造成的”这个规律并不是一个定量的规律，而且这个规律也不是很精确有些疾病并不是由病菌引起的，为什么人们还要承认这个规律是基本规律呢?因为它对人们寻找疾病产生的原因起到了指导性的作用，推动了医学的发展。又如，地球物体的相互摩擦运动也是定性理论，它能指导地质学家去寻找地质现象的原因，像陆地从海里出现，山脉的形成等等。这种定性理论推动了地球物理学的发展。目前，心理学所提出的一些一般化的定理还不能给出精确的定性描述，不属于定性结构的规律，所以心理学的规律只具有有限的合理性。例如“人类在问题解决过程中受着短时记忆的限制，受到计算能力的限制”这个理论并不那么精确，正像“疾病是由病菌造成的”不那么精确一样。但它可以引导我们去分析问题，也具有一定的指导作用。

在心理学中发现规律是很困难的，这主要是由于研究对象本身的复杂性，而不是由于缺乏某种仪器设备。其中一个困难，是我们所研究的人类机体总处于一定的环境之中，而且适应性又很强，人的行为既决定于机体本身，同时又是适应环境的结果。所以我们只描述机体本身是不够的，还需要研究机体与周围环境的关系。另一个困难，是同一个人在同样的环境中可以有不同的反应，即个别差异，这就造成了研究结果的不确定性。假若我们以考虑人类的一般行为为目的，设法忽略个别差异，那么我们会发现人类行为还是有明显的一般规律的，而且人与人之间的差别也不是很大。

认知

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心理学的派别

最近几十年来，对复杂行为进行研究的理论主要有三个派别：新行为主义、格式塔心理学派和信息加工学派。这三个学派是从不同的方面研究行为的。

当一门科学发展到成熟阶段时，它对某一个问题的解释就不再会存在对立的派别，而会有一个一致的看法。例如，物理学就没有伽利略物理学、牛顿物理学和爱因斯坦物理学之分。心理学应当摆脱哲学的争论，对某一现象可以用不同的观点去解释，只要能解释清楚就是合理的。目前心理学已经发展到这样一个阶段，对问题不是在哲学的范畴内争辩了，而是通过一些大家都可以接受的实验加以证实。这对心理学的前进是很重

第一章绪论

认知

要的。正如在物理学中一个一个新问题被提出来，但这些问题的提出并不影响整个物理学体系的改变。现在的信息加工心理学既吸收了行为主义的看法，也吸收了格式塔学派的看法，其目的就是要解释人的复杂行为。

各派心理学都想更好地认识人类机体是如何活动的，它们之间的主要差别是在方法学上强调的重点不一致。行为主义强调客观的实验方法，要求对实验严格加以控制，它的方法是操作主义的，也就是说其结果能被别人重复。行为主义把复杂的心理现象化为各个简单的部分，并研究比较简单的初级的现象也就是所谓的还原主义。行为主义心理学和认知心理学之间虽然有很大差别，但二者仍有共通之处。认知心理学也认为复杂的现象总要分解成最基本的部分才能进行研究。行为主义提出了SR的公式，而不谈刺激和反应之间发生的过程，即不谈大脑中的活动。例如斯金纳（B.F.Skinner）就反对讨论意识问题。但是，行为主义也认为不能完全用刺激-反应的关系去解释行为，需要考虑被试过去的经验。对于一道乘法算术题如果你不知道被试过去是否做过这类题目，那么你就不能预料他对这道题目会作出什么反应。因此，行为主义必须承认，刺激和过去的经验这两方面共同决定产生什么反应。信息加工心理学认为，当给被试刺激时，他要依靠头脑中的经验才能决定作出什么反应。所谓经验，包括机体的状态和记忆存储的内容。

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